相邻建筑物防震缝宽度计算及地震碰撞响应分析

发布时间：2020-01-27 12:33

【摘要】：大量的地震建筑物震害调查表明,相邻建筑在地震作用下发生碰撞是导致结构构件损坏甚至整体倒塌的重要原因之一。所以,研究碰撞对结构地震反应的影响,对保证相邻建筑的地震安全具有重要意义。首先,本文提出了几种相邻建筑防震缝宽度计算方法,与数值仿真结果进行了对比,讨论了各种计算方法的精度和有效性;对现行抗震规范中相邻建筑间防震缝宽度进行了评价,为减小相邻建筑间发生地震碰撞的风险,对防震缝宽度的取值提出了建议。其次,本文通过OpenSEES有限元分析软件对三组相邻框架结构错层与不错层进行建模分析,从各层峰值位移、层间位移角、基底剪力以及碰撞点弯矩等方面,研究了同层和错层相邻结构在未碰、无缝和规范缝条件下,不同地震动峰值加速度作用下碰撞对结构反应的影响。最后,本文研究了十层与八层相邻框架结构在无缝和设置规范缝两种不同情况下的IDA曲线和易损性曲线,并对其进行了对比分析,得出设置规范缝的相邻结构对防止较高结构在进入轻度破坏状态以及中等破坏状态时的效果非常明显,而对于相对较低结构的破坏也有一定程度的减缓作用。
【图文】：

相邻结构,形式,碰撞响应

最早从事相邻建筑物地震碰撞响应分析的学者之一是 Anagnostopoulo[8]，他了多个线弹性或非线性单自由度体系排成一行的情况下的碰撞响应，研究了不结构参数对质点位移放大率的影响；Papadrakakis[9]基于三维非线性有限元模型用 Lagrange 乘子法求解多层相邻建筑三维地震碰撞响应问题；近期他根据牛顿的积分形式以及动量守恒定律，计算了相邻建筑刚性楼面三维偏心碰撞的地震响该法与 Lagrange 乘子法相比更容易用商业有限元软件实现[10]；Jankowski[11]-[14]邻建筑之间的地震碰撞进行了一系列的研究，提出了一种非线性粘滞阻尼碰撞型，还把此模型成功应用于两个相邻单自由度弹性体系碰撞力谱的确定，，近期用有限元商业软件 MSC.Marc，对 1971 年 San Ferando 地震中发现碰撞破坏的 View 医院进行了精细的三维非线性有限元计算，文中特别强调用简化的多自由中质量模型可能导致不正确的结论，因此，在结构碰撞响应计算中精确的数值是非常重要的。

加速度反应谱,目标,防震缝

本章提出了几种相邻建筑防震缝宽度计算方法，与数值仿真结果进行了对比，讨论了各种计算方法的精度和有效性；对现行抗震规范中相邻建筑间防震缝宽度进行了评价，为减小相邻建筑间发生地震碰撞的风险，对防震缝宽度的取值提出了建议。2.2 地震动输入模型描述本文采用与目标加速度反应谱相容的人工地面加速度时程和功率谱密度函数作为结构的地震动输入。2.2.1 人工地面加速度时程目标反应谱为中国抗震规范中提供的设计加速度反应谱，如图 2-1（a）所示。反应谱由四部分组成，各部分的计算公式如下：α
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU352.11

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